Página 172 - Libro de Química de Primero de Bachillerato

Recuerda que los combustibles fósiles (petróleo, gas natural y carbón) se forman a partir de materia orgánica antigua. Piensa en las condiciones de temperatura, presión y tiempo geológico requeridas para que la materia orgánica se convierta en hidrocarburos.

Análisis del problema
Se solicita explicar el origen natural del petróleo.

Resolución paso a paso
1. El petróleo es un combustible fósil.
2. Se formó hace millones de años a partir de restos de organismos marinos microscópicos (algas y plancton).
3. Estos restos se depositaron en el fondo de antiguos mares, cubriéndose con sedimentos (arena, arcilla, carbonatos).
4. La presión de las capas superiores y la temperatura generada por el gradiente geotérmico provocaron reacciones químicas que transformaron la materia orgánica en kerógeno y, posteriormente, en petróleo crudo.
5. El fluido resultante migró a formaciones porosas y quedó atrapado bajo rocas impermeables, formando los yacimientos que hoy se explotan.

Conclusión / Respuesta final
El petróleo proviene de la transformación, bajo grandes presiones y temperaturas, de restos de organismos marinos depositados en sedimentos hace millones de años.

Puedes relacionar tres ejes:
1. Energético: ¿cuánta energía proviene del petróleo?
2. Económico: exportaciones, PIB, divisas.
3. Industrial: plásticos, medicamentos, textiles.
Investiga porcentajes de participación del petróleo en la matriz energética del Ecuador para reforzar tu argumento.

Análisis del problema
Se debe justificar la relevancia económica, energética y social del petróleo a escala nacional y global.

Resolución paso a paso

• Fuente primaria de energía: Aproximadamente un tercio de la energía mundial proviene del petróleo.
• Materia prima petroquímica: Es base para plásticos, fármacos, fertilizantes, fibras sintéticas, cosméticos, etc.
• Impacto económico: Para Ecuador constituye uno de los principales rubros de exportación y de ingresos fiscales.
• Generación de empleo: La cadena productiva petrolera crea trabajo directo e indirecto (ingeniería, transporte, refinación, servicios).
• Infraestructura y desarrollo: Los países exportadores financian parte de su infraestructura con las rentas petroleras.

Conclusión / Respuesta final
El petróleo es crucial porque provee la mayor parte del combustible global, es materia prima de innumerables productos y, en el caso de Ecuador, representa un pilar económico que sostiene ingresos fiscales, empleo y desarrollo.

Relaciona las etapas de elaboración (cocción, fermentación, conservación) con el tipo de reacción química que ocurre. Por ejemplo, en la reacción de Maillard los aminoácidos reaccionan con azúcares a temperaturas altas generando compuestos aromáticos.

Análisis del problema
Se debe explicar la relación entre las reacciones químicas y la preparación de alimentos/bebidas.

Resolución paso a paso

• Transformaciones de sabor y textura: Reacciones de Maillard, caramelización y coagulación de proteínas.
• Fermentaciones: Producción de pan, cerveza, vino y yogurt gracias a la conversión bioquímica de azúcares en etanol, dióxido de carbono o ácido láctico.
• Control de calidad y seguridad: Análisis químicos permiten detectar contaminantes, medir pH, contenido de sal, azúcares y conservantes.
• Molecular gastronomy: Uso intencional de polímeros (alginas, gomas) para esferificaciones, espumas y geles.
• Desarrollo de aditivos: Antioxidantes, colorantes, emulsionantes y saborizantes son diseñados químicamente para mejorar estabilidad y aceptación del producto.

Conclusión / Respuesta final
La química es esencial en gastronomía y bebidas porque explica y controla las reacciones responsables del sabor, aroma, textura y conservación de los alimentos, asegurando productos seguros e innovadores.

Piensa en:

• La materia prima (renovable o no).
• La necesidad que satisface (alimenticia, industrial, ambiental).
• Ventajas químicas (estabilidad, biodegradabilidad, costo).

Análisis del problema
La consigna es subjetiva, pero requiere fundamentar un producto deseado empleando conocimientos químicos.

Ejemplo de resolución paso a paso
1. Producto elegido: Bioplástico a base de ácido poliláctico (PLA).
2. Sustancia clave: Ácido láctico obtenido por fermentación de azúcares de maíz o yuca.
3. Razón:

• El PLA es biodegradable y reduce la contaminación por plásticos convencionales.
• Puede sustituir envases de un solo uso, disminuyendo la huella de carbono.
• Su producción aprovecha recursos agrícolas locales, generando valor agregado nacional.

Conclusión / Respuesta final
Deseo obtener un bioplástico de PLA porque aprovecha la química verde, es biodegradable y contribuye a la reducción de residuos plásticos.

Puedes inspirarte en casos reales (Derrame del río Coca 2020, por ejemplo). Identifica:
1. Fuente (actividad humana).
2. Receptor (ecosistema afectado).
3. Consecuencias (biológicas, químicas y sociales).

Análisis del problema
Se pide describir un ejemplo concreto de impacto ambiental.

Resolución paso a paso
Ejemplo seleccionado: Derrame de petróleo en un río amazónico.
1. Evento: Rotura de un oleoducto provoca la liberación de crudo.
2. Efectos inmediatos: Capa de petróleo cubre la superficie del agua, reduciendo el intercambio de oxígeno.
3. Efectos sobre la biota: Muerte de peces por asfixia, daño a aves que pierden impermeabilidad en plumaje, contaminación de suelos ribereños.
4. Consecuencias sociales: Comunidades indígenas pierden fuentes de agua potable y pesca.

Conclusión / Respuesta final
Un derrame petrolero en un cuerpo de agua causa mortalidad de fauna, degradación de ecosistemas y perjuicios a poblaciones humanas, ejemplificando un impacto ambiental negativo.

Recuerda que un impacto ambiental es cualquier cambio en el medio provocado por actividades humanas. Clasifícalo en negativo o positivo evaluando si deteriora o mejora la calidad del ecosistema.
Piensa en acciones de descontaminación, conservación y uso sostenible como ejemplos positivos.

Análisis del problema
Se requiere diferenciar impactos ambientales negativos y positivos, indicando ejemplos.

Resolución paso a paso
1. Impactos negativos: Contaminación atmosférica por CO₂, deforestación, eutrofización de ríos.
2. Impactos positivos:

• Reforestación y restauración de ecosistemas: Plantar manglares reduce la erosión y aumenta la biodiversidad.
• Creación de reservas y áreas protegidas: Conserva especies y paisajes.
• Energías renovables: Implementar parques solares disminuye emisiones de gases de efecto invernadero.
• Remediación de suelos: Uso de biorremediación para degradar hidrocarburos mejora la calidad del suelo.

Conclusión / Respuesta final
No todos los impactos ambientales son negativos; también existen positivos, como proyectos de reforestación, energías limpias y programas de restauración ecológica que mejoran la calidad del ambiente.